患者的摆位方法、装置、存储介质及计算机设备与流程

1.本发明涉及数字医疗技术领域，尤其是涉及一种患者的摆位方法、装置、存储介质及计算机设备。


背景技术：

2.放射治疗(以下简称放疗)是临床治疗肿瘤的三大主要手段之一，放射治疗设备是使用x光等射线照射肿瘤以达到治疗效果。目前，放射治疗已经进入精准放疗阶段，精准放疗强调将射线集中到肿瘤实施照射，同时尽可能避免对健康组织造成损伤。在精准放疗中，患者位置的准确性是治疗成功的关键因素，研究表明，因患者摆位误差导致放疗剂量不准确会影响放疗效果，因此患者的正确摆位是精准放疗不可或缺的保障措施。
3.目前，通常基于人工的方式实现患者的摆位。然而，这种摆位方式，需要预先在患者体表画上十字线，放疗技师通过将患者体表上的十字线与放疗设备上的激光十字线重合，来实现患者摆位的，因此，降低了患者的摆位效率，同时，这种摆位方法完全依赖技师的技术水平和目视判断，摆位偏差较小时，很难通过肉眼识别，导致患者摆位的精度较低。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种患者的摆位方法、装置、存储介质及计算机设备，主要在于能够提高患者的摆位效率和摆位精度。
5.根据本发明的第一个方面，提供一种患者的摆位方法，包括：
6.获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；
7.基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；
8.基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
9.根据本发明的第二个方面，提供一种患者摆位装置，包括：
10.获取单元，用于获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；
11.投射单元，用于基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；
12.摆位单元，用于基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
13.根据本发明的第三个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程
序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
14.获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；
15.基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；
16.基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
17.根据本发明的第四个方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
18.获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；
19.基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；
20.基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
21.根据本发明提供的一种患者的摆位方法、装置、存储介质及计算机设备，与目前基于人工的方式实现患者摆位的方式相比，本发明通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；并基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，由此通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，并将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置的目标摆位位置处，并使所述预设治疗装置处的所述照射点与所述预设三维模型中所述病灶区域重合，最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，即本发明通过预设显示设备，能够同时观察到虚拟预设三维模型和真实治疗场景，实现了混合现实放疗摆位，避免人工摆位需要在患者体表做标记的问题，从而提高了患者摆位的效率，与此同时，本发明中的摆位方法，能够避免由于放疗技师的技术水平参差不齐，导致错误摆位的问题，进而提高了对患者进行摆位的摆位精度。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1示出了本发明实施例提供的一种患者的摆位方法流程图；
24.图2示出了本发明实施例提供的另一种患者的摆位方法流程图；
25.图3示出了本发明实施例提供的一种患者的摆位场景示意图；
26.图4示出了本发明实施例提供的一种患者摆位装置的结构示意图；
27.图5示出了本发明实施例提供的另一种患者摆位装置的结构示意图；
28.图6示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图。
具体实施方式
29.下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.目前，人工对患者进行摆位的方式，摆位的效率较低，同时这种摆位方法完全依赖技师的技术水平和目视判断，摆位偏差较小时，很难通过肉眼识别，导致对患者进行摆位的摆位精度较低。
31.为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种患者的摆位方法，如图1所示，所述方法包括：
32.101、获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息。
33.其中，所述预设三维模型为所述待摆位患者对应的体表轮廓，所述病灶区域为所述待摆位患者对应的疾病治疗区域。
34.对于本发明实施例，为了克服现有技术中患者的摆位效率低和摆位精度低的问题，本发明实施例通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，并将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置处，并使所述预设治疗装置处的所述照射点与所述预设三维模型中所述病灶区域重合，最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，避免人工摆位需要在患者体表做标记的问题，从而提高了患者摆位的效率，与此同时，本发明中的摆位方法，能够通过预设显示设备，同时观察到虚拟预设三维模型和真实治疗场景，实现了混合现实放疗摆位，避免了由于放疗技师的技术水平参差不齐，导致错误摆位的问题，进而提高了对患者进行摆位的摆位精度。
35.具体地，可以利用ct扫描(计算机断层扫描)对所述待摆位患者进行全身扫描，获取所述待摆位患者对应的体表参数信息，其中，所述体表参数信息中包含所述病灶区域对应的参数信息，并将待摆位患者对应的体表参数信息传输至所述ct模拟定位系统中，所述ct模拟定位系统利用所述体表参数信息，为所述待摆位患者绘制所述预设三维模型，此时，所述预设三维模型存储至所述ct模拟定位系统中，并在所述ct模拟定位系统中确定所述预设三维模型中的病灶区域对应的第一位置信息，之后将所述ct模拟定位系统中的预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置处，最终将所述待摆位患者向所述目标摆位位置对应的预设三维模型处移动，使所述待摆位患者与所述预设三维模型重合，以此实现对所述待摆位患者进行摆位，提高了患者的摆位效率。
36.102、基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者。
37.其中，若所述患者患有癌症，则所述预设治疗装置具体可以为直线加速器，所述照射点为治疗室激光束交会点，通过治疗激光照射点与病灶区域的重合，即当治疗激光照射点照射到所述待摆位患者的病灶区域上时，以此来实现对患者病灶区域的照射治疗，所述
目标摆位位置为使所述患者病灶区域能够实现精准放疗的摆位位置，所述预设显示设备可以为操作人员佩戴的设备，也可以为类似于电脑屏幕的显示设备。
38.对于本发明实施例，在确定所述预设三维模型中病灶区域对应的第一位置信息后，还需要确定所述预设治疗装置中的照射点对应的第二位置信息，所述第二位置信息的确定方法为，治疗装置的机架在垂直平面旋转时，辐射头产生的高能射线由限束装置形成辐射野，这些辐射野的轴线指向机架的旋转中心，该点称为预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，为了实现射线对所述病灶区域的照射，需要将所述病灶区域与所述照射点进行重合，基于此，所述重合方法可以为，将ct模拟定位系统中存储的预设三维模型投射至预设显示设备中，其中，所述预设显示设备具体可以为hololens头戴式显示设备，该设备能够将虚拟图像投射至现实世界中，以便放疗技师基于所述预设显示设备能够肉眼观察到虚拟三维模型和现实治疗场景，在将预设三维模型存储至hololens头戴式显示设备中后，佩戴该hololens头戴式显示设备的操作人员通过身体的移动来确定观察位置，直至所述预设三维模型与预设治疗装置都同时显示在操作人员的视野范围内时，才可进行下一步操作，具体地，当佩戴hololens的操作人员找准观察位置后，基于所述病灶区域对应的第一位置信息和所述照射点对应的第二位置信息，在hololens中实现预设三维模型中的病灶区域与照射点重合时，此时，便将预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，之后基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，操作人员对所述待摆位患者进行摆位，实现了混合现实放疗技术，即利用hololens模型实现现实治疗装置与虚拟预设三维模型的融合，提高了患者治疗时的摆位效率，与此同时，能够避免在患者体表绘制标记信息，减少了摆位操作的步骤，即减少了放疗技师的工作量。
39.103、基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
40.对于本发明实施例，在将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置后，为了对所述待摆位患者进行疾病的治疗，需要将所述待摆位患者向所述预设三维模型所在的目标摆位位置处移动，具体可以基于所述预设三维模型在所述目标摆位位置处的模型位置信息，以及所述待摆位患者对应的患者位置信息，移动所述待摆位患者所在的治疗床，使所述治疗床上的所述待摆位患者与所述目标摆位位置处的预设三维模型重合，当待摆位患者与所述预设三维模型完全重合时，所述待摆位患者对应的病灶区域与预设三维模型中病灶区域也会完全重合，因此，所述照射点便与待摆位患者的病灶区域完全重合，通过照射点照射所述病灶区域，实现对病灶区域的放射治疗，在患者疾病治疗时，以此实现对所述待摆位患者进行治疗摆位，能够避免由于放疗技师技术水平参差不齐，或者目视判断的误差，将所述待摆位患者摆到错误治疗位置，从而提高了对所述待摆位患者进行摆位的摆位精度，在对所述待摆位患者进行摆位之后，开启所述预设治疗装置，并将所述预设治疗装置中发射的射线照射至所述患者对应的病灶区域处，以此实现对所述患者进行精准放射治疗。
41.根据本发明提供的一种患者的摆位方法，与目前基于人工的方式实现患者摆位的方式相比，本发明通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标
摆位位置；基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，由此通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，并将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置的目标摆位位置处，并使所述预设治疗装置处的所述照射点与所述预设三维模型中所述病灶区域重合，最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，即本发明通过预设显示设备，能够同时观察到虚拟预设三维模型和真实治疗场景，实现了混合现实放疗摆位，避免人工摆位需要在患者体表做标记的问题，从而提高了患者摆位的效率，与此同时，本发明中的摆位方法，能够避免由于放疗技师的技术水平参差不齐，导致错误摆位的问题，进而提高了对患者进行摆位的摆位精度。
42.进一步的，为了更好的说明上述对患者进行摆位的过程，作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了另一种患者的摆位方法，如图2所示，所述方法包括：
43.201、获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息。
44.对于本发明实施例，为了对所述待摆位患者进行摆位，首先需要获取所述待摆位患者对应的预设三维模型，基于此，步骤201具体包括：对所述待摆位患者进行全身扫描，得到所述待摆位患者对应的三维数据；基于所述三维参数，利用预设三维绘制模型为所述待摆位患者绘制所述预设三维模型。
45.其中，三维数据包括所述待摆位患者对应的体表轮廓数据，体表轮廓数据中包含所述病灶区域对应的轮廓位置数据，所述预设三维绘制模型具体可以为ct模拟定位系统。
46.具体地，利用ct扫描仪对所述待摆位患者进行全身扫描，获取所述待摆位患者对应的三维数据，即待摆位患者对应的体表参数信息，其中，所述体表参数信息中包含所述待摆位患者病灶区域对应的参数信息，所述病灶区域的参数信息包括病灶区域的尺寸和位置信息，在获取所述待摆位患者对应的体表参数信息后，将所述体表参数信息传输至ct模拟定位系统，所述ct模拟定位系统基于所述体表参数信息，为所述待摆位患者绘制其对应的预设三维模型，其中所述预设三维模型中包含所述病灶区域对应的第一位置信息。
47.202、将预设三维图像绘制模型中的所述预设三维模型投射至预设显示设备，并基于所述第一位置信息，确定所述预设显示设备中的所述预设三维模型对应的所述病灶区域的第三位置信息。
48.对于本发明实施例，为了对所述待摆位患者进行精准摆位，需要借助于虚拟世界与现实世界的重合，即在获取所述待摆位患者对应的预设三维模型后，还需要将所述预设三维模型存储至预设显示设备中，基于此，步骤202具体包括：确定所述预设三维图像绘制模型中的第一预设坐标系，并确定所述预设三维模型在所述第一预设坐标系中的第一坐标信息；在所述第一坐标系中确定第一参考点及其对应的第二坐标信息；确定所述预设显示设备中的第二预设坐标系，并确定所述第一参考点在所述第二预设坐标系中的第三坐标信息；基于所述第二坐标信息和所述第三坐标信息，确定所述第一预设坐标系和所述第二预设坐标系共同对应的坐标转换矩阵；基于所述第一坐标信息和所述坐标转换矩阵，确定所述预设三维模型在所述第二预设坐标系中的第四坐标信息，并基于所述第四坐标信息，将所述预设三维模型投射至所述预设显示设备中。
49.具体地，预设三维图像绘制模型中有第一预设坐标系，所述预设三维图像绘制模型基于所述第一预设坐标系绘制的所述预设三维模型，即可在所述第一预设坐标系中读取
所述预设三维模型对应的第一坐标信息，与此同时，所述第一参考点标记在所述预设三维图像绘制模型中，所以还可以读取所述第一参考点在所述第一预设坐标系中的第二坐标信息，与此同时，所述第一参考点在所述预设显示设备能够观察的视野范围内，因此，能够在所述预设显示设备的第二预设坐标系中读取所述第一参考点对应的第三坐标信息，通过第一参考点在所述第一预设坐标系中的第二坐标信息，以及在第二预设坐标系中的第三坐标信息，能够确定将预设三维图像绘制模型中的预设三维模型向预设显示设备进行转换的第一坐标转换矩阵，之后基于所述第一坐标转换矩阵，将所述预设图像绘制模型中的预设三维模型中的各个点转换至预设显示设备中，即实现将预设三维图像绘制模型中的预设三维模型投射至所述预设显示设备中，例如，第一参考点对应的第二坐标信息为[xh,yh,zh]，第一参考点对应的第三坐标信息为[xv,yv,zv]，则通过第二坐标信息和所述第三坐标信息，能够确定第一预设坐标系向第二预设坐标系进行转换的坐标转换矩阵为b，其中，[xv,yv,zv]
t
＝b[xh,yh,zh]
t
，若在第一预设坐标系中的预设三维模型的其中一个点的坐标为[2,5,9]，则该点在第二预设坐标系中的第四坐标信息为b[2,5,9]
t
，同理能够确定预设三维模型在第二预设坐标系中的各个点对应的第四坐标信息，其中，包含所述在预设图像绘制模型中病灶区域的第一位置信息对应的预设显示设备中的病灶区域的第三位置信息，由此便将所述预设三维模型从所述预设三维图像绘制模型中投射至预设显示设备中，投射后，即可在所述预设显示设备中读取预设三维模型中的病灶区域在所述第二预设坐标系中的第三位置信息，最终基于所述第三位置信息和所述照射点在所述治疗装置中的第二位置信息，将所述预设虚拟显示图像中的预设三维模型投射至预设治疗装置中的目标摆位位置。
[0050]
203、基于所述第三位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，将所述预设显示设备中的所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置。
[0051]
对于本发明实施例，为了实现精准放射治疗，需要将所述待摆位患者摆放至治疗床上的精准位置，即目标摆位位置，基于此，在将所述预设三维模型投射至所述预设显示设备中后，为了实现预设三维模型与现实治疗场景的结合，需要将所述预设显示设备中的预设三维模型投射至所述预设治疗装置中，基于此，步骤203具体包括：在所述预设治疗装置对应的第三坐标系中确定第二参考点及其对应的第五坐标信息，以及确定所述第二参考点在所述第二预设坐标系中的第六坐标信息；基于所述第五坐标信息和所述第六坐标信息，确定所述第二预设坐标系和所述第三预设坐标系共同对应的第二坐标转换矩阵；基于所述第四坐标信息和所述第二坐标转换矩阵，确定所述预设三维模型在所述第三预设坐标系中的第七坐标信息，其中，所述第四坐标信息中包含所述第三位置信息，所述第七坐标信息中包含所述第三位置信息对应的转换后的位置信息；基于所述转换后的位置信息和所述第二位置信息，判断所述第二坐标转换矩阵是否正确；若所述第二坐标转换矩阵正确，则基于所述第七坐标信息，将所述预设显示设备中的预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置。
[0052]
其中，所述第二参考点具体可以为标识物，所述标识物如二维码标记物，需要说明的是，所述标识物也可以为图形标记物或字符标记物，本发明实施例不做具体限定，所述标识物张贴在预设治疗装置上，同时所述标识物能够出现在所述预设显示设备的视野中。
[0053]
其中，第三预设坐标系是现实世界中的坐标系，第二预设坐标系是虚拟世界中的坐标系，为了将所述虚拟世界中的预设三维模型显示在现实世界中的预设治疗装置上，需
要进行虚拟坐标和现实坐标的转换，基于此，所述方法为，首先确定第二参考点，所述第二参考点具体可以为二维码标记物，将所述二维码标记物张贴在所述预设治疗装置上，若所述预设治疗装置为直线加速器，则将所述二维码标记物放置于直线加速器的适当位置并固定，同时还需要确保在预设虚拟显示模型的视野中所述二维码标记物不被遮挡并易于观察，之后，确定预设治疗装置对应的第三预设坐标系，并确定所述二维码标记物在第三预设坐标系中的第五坐标信息，其中，预设治疗装置中的照射点在第三预设坐标中的坐标信息即为所述第二位置信息，与此同时，还需要确定所述二维码标记物在所述预设显示设备中的第二预设坐标系对应的第六坐标信息，并基于所述第五坐标信息和所述第六坐标信息，计算所述第二预设坐标系向第三预设坐标系进行转换的第二坐标转换矩阵，最终基于所述第二坐标转换矩阵，计算第二预设坐标系中的预设三维模型中各个点在第三预设坐标系中的第七坐标信息，其中所述第七坐标信息中包含所述预设三维模型中的病灶区域对应的转换后的位置信息，因为，只有当照射点与病灶区域重合时，才能实现精准放射治疗，所以需要确定转换后的病灶区域对应的转换后的位置信息是否等于照射点对应的第二位置信息，若相等，则确定坐标转换正确，则将所述预设显示设备中的预设三维模型投射至所述预设治疗装置中的目标摆位位置处，此时，便将虚拟世界中的预设三维模型与现实世界中的预设治疗装置关联在一起，此时预设三维模型和现实世界中的治疗装置和待摆位患者均显示在操作者佩戴的预设显示设备中，所述预设显示设备具体可以为hololens，所述操作者在其佩戴的hololens中可以观察到治疗床上目标摆位位置处的预设三维模型，同时还能够观察到治疗室里面的现实场景，之后操作者移动待摆位患者，将其与目标摆位位置处的预设三维模型完全重合，便实现了对待摆位患者进行的摆位操作，需要说明的是，当二维码标记物与hololens位置关系发生相对移动时，识别到的二维码标记物在hololens对应的第二预设坐标系上的位置发生变化，此时，需要重新计算从第二预设坐标系到第三预设坐标系的第二坐标变换系数，从而更新hololens对应的第二预设坐标系，当二维码标记物在hololens的可视范围外时，基于slam定位更新hololens中的第二预设坐标系，保持预设三维模型与真实世界的相对位置稳定，slam算法可构建治疗室空间场景，并确定hololens在场景中的位置坐标，当发生相对移动时，更新位置坐标实现hololens中的第二预设坐标更新，技师佩戴hololens眼镜，可直接观察到预设三维模型和真实患者位置，通过比对两者进行摆位，让真实患者位置与预设三维模型完全重合来实现患者的摆位。
[0054]
204、基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
[0055]
对于本发明实施例，在将所述预设显示设备中的预设三维模型投射至所述预设治疗装置中的目标摆位位置处后，即可在所述预设显示设备中观察到预设三维模型摆放在预设治疗装置处，此时的预设三维模型在治疗装置处的位置即为能够实现精准放疗的目标摆位位置，为了实现对待摆位患者的摆位操作，只需要将所述待摆位患者移动至与预设三维模型重合即可，基于此，步骤204具体包括：确定所述待摆位患者中各个体表轮廓点对应的第八坐标信息；基于所述预设三维模型中各个点对应的第七坐标信息和所述第八坐标信息，将所述待摆位患者移动至所述目标摆位位置。
[0056]
具体地，在对患者进行摆位的过程中，通过深度相机扫描摆位中的患者，并确定摆位过程中的患者体表轮廓中各个点对应的第八坐标信息，并基于所述第八坐标信息与治疗
床上目标摆位位置处的预设三维模型中各个点对应的第七坐标信息，来对所述患者进行摆位操作，具体基于所述第七坐标信息和所述第八坐标信息对所述待摆位患者进行摆位的方法为：基于所述第七坐标信息和所述第八坐标信息，计算所述待摆位患者对应的平移方向及其对应的平移量，以及所述待摆位患者对应的旋转方向及其对应的旋转量；基于所述平移方向及其对应的平移量，对所述待摆位患者进行平移操作；基于所述旋转方向及其对应的旋转量，对所述待摆位患者进行旋转操作；基于所述平移操作和所述旋转操作，将所述待摆位患者移动至所述目标摆位位置。
[0057]
具体地，在确定所述待摆位患者体表轮廓中各个点对应的第八坐标信息，以及所述目标摆位位置处的预设三维模型对应的第七坐标信息后，需要基于所述第七坐标信息和所述第八坐标信息，确定摆位过程中的患者体表中各个点与预设三维模型中对应点的位置偏差，所述位置偏差包括平移偏差和旋转偏差，从所述平移偏差中可以确定平移方向和平移量，在旋转偏差中可以确定旋转量和旋转方向，之后将所述平移方向和平移量，以及所述旋转方向和旋转量显示在摆位技师佩戴的hololens中，所述平移方向和旋转方向可以通过箭头的方式显示，每个箭头后面显示其对应的平移量或旋转量，摆位技师通过hololens中显示的平移方向和平移量，以及旋转方向和旋转量，来对患者进行精准摆位，例如，若目标摆位位置处的预设三维模型对应的第七坐标信息为[x
ref
,y
ref
,z
ref
]，患者实时表面轮廓对应的第八坐标信息为[x
real
,y
real
,z
real
]，通过坐标刚性配准算法可获取二者的位置变换关系如下：
[0058][0059]
其中，t3×1＝[δx,δy,δz]
′
为平移偏差，r3×3＝rz(θz)
×ry
(θy)
×rx
(θ
x
)为旋转偏差，按照上述公式，能够计算得到患者对应的平移方向和平移量，以及旋转方向和旋转量，之后将所述旋转方向和旋转量，以及平移方向和平移量显示在hololens视野中，需要说明的是，旋转方向和平移方向并不局限于采用箭头的方式进行展示，还可以采用文字叙述的方式表示，具体表示方法本发明不做具体限定。
[0060]
具体地，若对癌症患者进行放射治疗，则所述预设治疗装置具体可以为直线加速器，对癌症患者在放射治疗场景中进行摆位的过程如图3所示，放疗技师佩戴hololens显示设备，其中，所述放疗技师基于所述hololens显示设备能够同时观察到癌症患者对应的预设三维图像，即图3中的虚拟参考图像、和放射治疗场景中的设备和待摆位的癌症患者，图3中的标记物用于佩戴hololens显示设备的放疗技师找准观察位置，当放疗技师找准观察位置后，移动癌症患者所在的治疗床，使所述癌症患者与虚拟参考图像重合，在此过程中，为了提高癌症患者与虚拟图像的重合精度，即实现完全重合，需要借助于图3中的深度相机实时获取癌症患者身体各个点的位置信息，并基于虚拟参考图像中相应点的位置信息，计算虚拟参考图像和癌症患者的位置偏差，并基于所述位置偏差，计算出癌症患者还需要移动的方向和移动距离，以及需要旋转的方向和旋转距离，其中，所述深度相机与hololens显示设备之间是相互连接的，深度相机计算出的移动方向、移动距离、旋转方向和旋转距离传输
至hololens显示设备，此时放疗技师便能够通过hololens显示设备观察到移动方向、移动距离、旋转方向和旋转距离，之后所述放疗技师基于移动方向、移动距离、旋转方向和旋转距离对所述癌症患者进行位置调整，以实现癌症患者与虚拟参考图像的完全重合。
[0061]
根据本发明提供的另一种患者的摆位方法，与目前基于人工的方式实现患者摆位的方式相比，本发明通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置；基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，由此通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，并将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置的目标摆位位置处，并使所述预设治疗装置处的所述照射点与所述预设三维模型中所述病灶区域重合，最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，即本发明通过预设显示设备，能够同时观察到虚拟预设三维模型和真实治疗场景，实现了混合现实放疗摆位，避免人工摆位需要在患者体表做标记的问题，从而提高了患者摆位的效率，与此同时，本发明中的摆位方法，能够避免由于放疗技师的技术水平参差不齐，导致错误摆位的问题，进而提高了对患者进行摆位的摆位精度。
[0062]
进一步地，作为图1的具体实现，本发明实施例提供了一种患者摆位装置，如图4所示，所述装置包括：获取单元31、投射单元32和摆位单元33。
[0063]
所述获取单元31，可以用于获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息。
[0064]
所述投射单元32，可以用于基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者。
[0065]
所述摆位单元33，可以用于基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
[0066]
在具体应用场景中，为了所述获取待摆位患者对应的预设三维模型，如图5所示，所述获取单元31，包括扫描模块311和绘制模块312。
[0067]
所述扫描模块311，可以用于对所述待摆位患者进行全身扫描，得到所述待摆位患者对应的三维数据。
[0068]
所述绘制模块312，可以用于基于所述三维参数，利用预设三维绘制模型为所述待摆位患者绘制所述预设三维模型。
[0069]
在具体应用场景中，为了所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，所述投射单元32具体可以用于将所述预设三维图像绘制模型中的所述预设三维模型投射至预设显示设备，并基于所述第一位置信息，确定所述预设显示设备中的所述预设三维模型对应的所述病灶区域的第三位置信息；基于所述第三位置信息和所述第二位置信息，将所述预设显示设备中的所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置。
[0070]
在具体应用场景中，为了将所述预设三维图像绘制模型中的所述预设三维模型投射至预设显示设备，所述投射单元32，包括第一确定模块321和投射模块322。
[0071]
所述第一确定模块321，可以用于确定所述预设三维图像绘制模型中的第一预设坐标系，并确定所述预设三维模型在所述第一预设坐标系中的第一坐标信息。
[0072]
所述第一确定模块321，还可以用于在所述第一坐标系中确定第一参考点及其对应的第二坐标信息。
[0073]
所述第一确定模块321，还可以用于确定所述预设显示设备中的第二预设坐标系，并确定所述第一参考点在所述第二预设坐标系中的第三坐标信息。
[0074]
所述第一确定模块321，具体可以用于基于所述第二坐标信息和所述第三坐标信息，确定所述第一预设坐标系和所述第二预设坐标系共同对应的坐标转换矩阵。
[0075]
所述投射模块322，可以用于基于所述第一坐标信息和所述坐标转换矩阵，确定所述预设三维模型在所述第二预设坐标系中的第四坐标信息，并基于所述第四坐标信息，将所述预设三维模型投射至所述预设显示设备中。
[0076]
在具体应用场景中，为了所述预设显示设备中的所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，所述投射单元32，还包括判断模块323。
[0077]
所述第一确定模块321，还可以用于在所述预设治疗装置对应的第三坐标系中确定第二参考点及其对应的第五坐标信息，以及确定所述第二参考点在所述第二预设坐标系中的第六坐标信息。
[0078]
所述第一确定模块321，具体可以用于基于所述第五坐标信息和所述第六坐标信息，确定所述第二预设坐标系和所述第三预设坐标系共同对应的第二坐标转换矩阵。
[0079]
所述第一确定模块321，具体可以用于基于所述第四坐标信息和所述第二坐标转换矩阵，确定所述预设三维模型在所述第三预设坐标系中的第七坐标信息，其中，所述第四坐标信息中包含所述第三位置信息，所述第七坐标信息中包含所述第三位置信息对应的转换后的位置信息。
[0080]
所述判断模块323，可以用于基于所述转换后的位置信息和所述第二位置信息，判断所述第二坐标转换矩阵是否正确。
[0081]
所述投射模块322，具体可以用于若所述第二坐标转换矩阵正确，则基于所述第七坐标信息，将所述预设显示设备中的预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置。
[0082]
在具体应用场景中，为了基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，所述摆位单元33，包括第二确定模块331和移动模块332。
[0083]
所述第二确定模块331，可以用于确定所述待摆位患者中各个体表轮廓点对应的第八坐标信息。
[0084]
所述移动模块332，可以用于基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型中各个点对应的第七坐标信息和所述第八坐标信息，将所述待摆位患者移动至所述目标摆位位置。
[0085]
在具体应用场景中，为了基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型中各个点对应的第七坐标信息和所述第八坐标信息，将所述待摆位患者移动至所述目标摆位位置，所述移动模块332，包括计算子模块、平移子模块、旋转子模块和移动子模块。
[0086]
所述计算子模块，可以用于基于所述第七坐标信息和所述第八坐标信息，计算所述待摆位患者对应的平移方向及其对应的平移量，以及所述待摆位患者对应的旋转方向及
其对应的旋转量。
[0087]
所述平移子模块，可以用于基于所述平移方向及其对应的平移量，对所述待摆位患者进行平移操作。
[0088]
所述旋转子模块，可以用于基于所述旋转方向及其对应的旋转量，对所述待摆位患者进行旋转操作。
[0089]
所述移动子模块，可以用于基于所述平移操作和所述旋转操作，将所述待摆位患者移动至所述目标摆位位置。
[0090]
需要说明的是，本发明实施例提供的一种患者摆位装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考图1所示方法的对应描述，在此不再赘述。
[0091]
基于上述如图1所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置；基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
[0092]
基于上述如图1所示方法和如图4所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图，如图6所示，该计算机设备包括：处理器41、存储器42、及存储在存储器42上并可在处理器上运行的计算机程序，其中存储器42和处理器41均设置在总线43上所述处理器41执行所述程序时实现以下步骤：获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；并基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位。
[0093]
通过本发明的技术方案，本发明通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，其中，所述预设三维模型中包含所述待摆位患者病灶区域对应的第一位置信息；并基于所述第一位置信息和预设治疗装置中照射点对应的第二位置信息，利用预设显示设备将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置对应的目标摆位位置，其中，操作人员基于所述预设显示设备，能够同时观察到所述预设三维模型、所述预设治疗装置和所述待摆位患者；最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，由此通过获取待摆位患者对应的预设三维模型，并将所述预设三维模型投射至所述预设治疗装置的目标摆位位置处，并使所述预设治疗装置处的所述照射点与所述预设三维模型中所述病灶区域重合，最终基于所述目标摆位位置处的所述预设三维模型，对所述待摆位患者进行摆位，避免人工摆位需要在患者体表做标记的问题，从而提高了患者摆位的效率，与此同时，本发明中的摆位方法，能够避免由于放疗技师的技术水平参差不齐，导致错误摆位的问题，进而提高了对患者进行摆位的摆位精度。
[0094]
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储
在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0095]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。